王立飞，王晓荣（南京工业大学自动化与电气工程学院，南京210009）



基于ZigBee和以太网技术的巷道顶板离层数据在线监测系统设计

王立飞，王晓荣*
（南京工业大学自动化与电气工程学院，南京210009）

摘要：针对目前矿用顶板离层仪主要采用有线的传输方式，这种方式存在安装不方便、成本高、灵活性和扩展性差的缺点。因此，笔者根据顶板离层的测量原理，结合巷道现场实际情况，在STM32处理器上将ZigBee与以太网结合，运用RT-thread操作系统，设计了一种采用ZigBee和以太网技术2层通讯的顶板离层数据在线监测系统。矿下实验证明，该系统测量范围在0~300 mm，测量精度达到2%，ZigBee部分数据传输稳定，实时上传数据，方便了顶板离层检测的自动化。

关键词：顶板离层仪；ZigBee；以太网；在线监测

煤矿巷道顶板离层是指在巷道服务期内，顶板岩层中一点与其上方一定深度岩层中的某一基点之间的相对位移量。顶板离层的状态，直接关系到巷道围岩支护效果和煤矿生产安全［1］。近几年，随着煤炭监测技术的发展，出现了各种基于rs485总线、can总线、以太网等有线网络的顶板离层检测系统［2-3］，在一定程度上解决了传统顶板离层仪人工抄数的局限性，但有线网络存在安装不方便、成本高、灵活性和扩展性差的缺点［4-5］。

ZigBee是一种高可靠的无线数据传输网络，具有低功耗、低成本、延时短、网络容量大、可靠、安全的优点［6］，通讯距离可达几公里；以太网是当前应用最普遍的局域网技术，它很大程度上取代了其他局域网标准。……